感受既有建筑的“破繭化蝶”

矗立在蘭州市安寧區(qū)寶石花路南端、黃河之濱的建研大廈，高12層，在一年多前，還是一棟閑置的辦公建筑，如今通過環(huán)境改善、能效提升和新技術(shù)的應(yīng)用，她“華麗轉(zhuǎn)身”，成為了一棟外觀大氣、辦公環(huán)境舒適、樓宇管理智能的現(xiàn)代化辦公大樓，獲得了國(guó)家綠色建筑三星標(biāo)識(shí)認(rèn)證。這是西北地區(qū)第一個(gè)獲得國(guó)家綠色建筑設(shè)計(jì)三星標(biāo)識(shí)的既有公共建筑綠色改造工程項(xiàng)目。

2019年9月，經(jīng)過幾代人的奮斗與拼搏，建科人終于搬進(jìn)了屬于自己的辦公大樓，有了真正屬于自己的“家”，這個(gè)集成了多項(xiàng)綠色、智能技術(shù)的“家”高端大氣，充滿溫馨......

2018年，“建研大廈”購置初期，建科院就組建了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科研團(tuán)隊(duì)，對(duì)建筑整體性能提升和辦公環(huán)境進(jìn)行改造方案設(shè)計(jì)。

“選擇對(duì)這棟既有建筑進(jìn)行改造，不僅僅是為了提升企業(yè)外在形象。在這個(gè)追求綠色發(fā)展的時(shí)代，如果能通過改造自家的樓，豎起一面旗幟，形成一套適宜于我省既有辦公建筑綠色化改造的技術(shù)體系，培養(yǎng)一支既有建筑改造規(guī)劃、咨詢、科研團(tuán)隊(duì)，才對(duì)得起建科院這塊牌子?！苯圃嚎偣こ處熗豕珓偃缡钦f。

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，建科院科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過自評(píng)估和向省設(shè)計(jì)院咨詢，最終決定按該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案，向既有建筑綠色改造國(guó)內(nèi)最高評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)“綠建三星”發(fā)起沖擊。

1 在三維立體中體驗(yàn)“BIM+”

建研大廈改造方案設(shè)計(jì)之初，第一步就是“轉(zhuǎn)模型”，將從前的平面圖紙“轉(zhuǎn)換”成三維建筑模型，同時(shí)借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，將BIM技術(shù)與輔助設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝飾裝修、運(yùn)維項(xiàng)結(jié)合。在裝修前期，應(yīng)用模型完成室內(nèi)空間劃分、新設(shè)備選址、新老管線綜合排布等，避免各類“打架”問題。在裝修過程中，配合樣板間設(shè)計(jì)，協(xié)助決策層確定方案。在運(yùn)維階段，輔助IBMS系統(tǒng)進(jìn)行平臺(tái)管理。

2 建研大廈的神經(jīng)中樞

“建研大廈改造的難點(diǎn)和重點(diǎn)主要集中在系統(tǒng)平臺(tái)的搭建方面?！苯圃嚎萍佳邪l(fā)中心負(fù)責(zé)人劉赟介紹，建研大廈改造中主要搭建了IBMS、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、能耗監(jiān)測(cè)與能源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與室內(nèi)空氣質(zhì)量控制四大管理平臺(tái)系統(tǒng)。

IBMS（智能化集成系統(tǒng)）——建研大廈的神經(jīng)中樞。通過IBMS平臺(tái)，可將建研大廈不同功能的智能化子系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)信息共享、互聯(lián)互通、讓管理更智慧、便捷和及時(shí)。管理員只要坐在總控室，就可以實(shí)時(shí)掌握整棟大樓的系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行狀況。

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——建研大廈的安全保障。建研大廈全樓共布設(shè)37個(gè)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)辦公樓關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)力及結(jié)構(gòu)沉降、傾斜、振動(dòng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)并預(yù)警，通過該平臺(tái)，可以診斷結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期荷載效應(yīng)下的損傷累積和抗力衰減，提高全樓結(jié)構(gòu)安全性。

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能耗監(jiān)測(cè)與能源管理系統(tǒng)——建研大廈的能源管家。人工抄表加手工記錄的時(shí)代已經(jīng)過去，這種原始的方法只適合記錄一座建筑物的總能耗，很難實(shí)際掌握建筑內(nèi)各用能單位的實(shí)際狀況，也無法建立龐大的數(shù)據(jù)庫。能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，成為了衡量建研大廈用能是否合理的“尺子”。

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環(huán)境監(jiān)測(cè)與室內(nèi)空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)——建研大廈的環(huán)境衛(wèi)士。為實(shí)時(shí)掌握建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量，并采取有效措施的凈化措施，在建研大廈室外布設(shè)了1個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要監(jiān)測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速、溫濕度、可吸入顆粒物等指標(biāo)。室內(nèi)共布設(shè)了16個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分布在一樓大廳、特殊功能辦公室、十二層會(huì)議室、地下車庫內(nèi)，監(jiān)測(cè)甲醛、氨氣、TVOC、PM_2.5、PM₁₀等有害物質(zhì)。當(dāng)某項(xiàng)污染物質(zhì)指標(biāo)超出限值，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)報(bào)警并與新風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

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3 給建研大廈“把脈”

跟醫(yī)生給病人診斷一樣，節(jié)能診斷就是對(duì)“建研大廈”的能源消耗狀況、能源利用率等作出判斷，幫助用能單位完善能源管理體系，分析挖掘節(jié)能潛力，最終落實(shí)節(jié)能方案。

4 把陽光引入地下室

陽光給予人們的不僅是能量，還有快樂與健康，這是人工光源無法復(fù)制的。如何才能把捉摸不定的陽光引入建筑室內(nèi)，尤其是陰暗的地下空間內(nèi)呢？導(dǎo)光管采光系統(tǒng)給出了可能。導(dǎo)光管采光系統(tǒng)主要由三部分組成，即采光裝置、傳輸裝置和輸出裝置。該系統(tǒng)利用高反射材料制成光導(dǎo)管，將采集的室外自然光線均勻高效地導(dǎo)入到任何需要光線的地方，既營(yíng)造了舒適的采光環(huán)境，也打破了傳統(tǒng)照明完全依靠電力的觀念。安裝在負(fù)一層職工餐廳內(nèi)的導(dǎo)光管系統(tǒng)從黎明到黃昏，甚至陰天，都能為職工們提供一個(gè)舒適、明亮用餐環(huán)境。

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5讓建筑會(huì)“呼吸”

新風(fēng)量是衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)?，F(xiàn)代建筑氣密性越來越好，使得建筑物自身通風(fēng)能力日漸減小，偌大的辦公區(qū)二氧化碳濃度高、甲醛、細(xì)菌交叉感染等，給辦公人員帶來“亞健康”，而開窗換氣的方式又會(huì)產(chǎn)生不必要的能量損失。安裝新風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)置通風(fēng)換氣頻率，就能讓新鮮的空氣送進(jìn)每一個(gè)房間。

改造中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)還對(duì)建研大廈原有的新風(fēng)系統(tǒng)增加了凈化除塵模塊，與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，讓室內(nèi)時(shí)刻都能享受到新鮮空氣的補(bǔ)充，避免在冷冽寒冬或酷暑時(shí)節(jié)開窗所帶來的不適感。

6在建筑中讓陽光“隨心所欲”

窗是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位和重點(diǎn)所在。在節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，“建筑遮陽”被認(rèn)為是達(dá)到綠色建筑節(jié)能的有效途徑之一。智能遮陽系統(tǒng)依靠它的智能控制系統(tǒng)，根據(jù)準(zhǔn)確的陽光跟蹤器、濕度感應(yīng)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)自動(dòng)控制遮陽百葉升降及調(diào)度變化，達(dá)到節(jié)能效果。簡(jiǎn)單的說，就是實(shí)現(xiàn)陽光的隨心調(diào)度。

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7建在屋頂?shù)?/span>小電站

閑置的屋頂可以用來做什么？答案是：發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料光伏效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電形式，該系統(tǒng)是由光伏電池板、控制器和電能儲(chǔ)存及逆變器四大部分構(gòu)成。其中，視覺上最為直觀，也是最為核心的部分就是太陽能電池板。建研大廈屋頂共安裝了40塊多晶硅太陽能板，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量4.9萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于55000戶普通家庭一年的電力消耗。

8 用技術(shù)把節(jié)能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

辦公建筑中照明節(jié)能和公用器具節(jié)水有很大的潛力可挖掘。建研大廈改造中選用合理的照明器具及控制方式，使用高效率等級(jí)的節(jié)水器具，既能為單位節(jié)約更多的費(fèi)用，也對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)具有重要的意義和深遠(yuǎn)的影響。

太陽能光伏薄膜發(fā)電技術(shù)、透水地面鋪裝、垂直+屋頂綠化、智能灌溉、雨水回收與利用……還有一系列的新技術(shù)已規(guī)劃實(shí)施，未來的建研大廈，將進(jìn)一步?jīng)_擊健康建筑、生態(tài)建筑。

近年來，國(guó)家對(duì)新建建筑都有節(jié)能環(huán)保強(qiáng)制要求，但上世紀(jì)修建的一批老舊建筑，卻面臨功能、環(huán)境、節(jié)能均不能滿足現(xiàn)狀的窘?jīng)r。除了推倒重建，還可以選擇整合現(xiàn)有的技術(shù)手段進(jìn)行節(jié)能綠色改造，而且綜合考量，就地改造可能比推倒重建更為可行。建科院總工程師王公勝認(rèn)為，“建研大廈的改造，改變了舊樓一定要推倒重建這種觀念，其示范意義遠(yuǎn)大于其改造的成本?！?/span>

建研大廈的再造，也讓從前從事既有建筑“零部件”改造的建科院，第一次探索并擁有了寒冷地區(qū)既有辦公建筑綠色節(jié)能改造的系統(tǒng)解決方案和成套技術(shù)，為開拓既有建筑改造市場(chǎng)開辟了廣闊發(fā)展空間，科技創(chuàng)新的道路將更加寬廣。

? ? ? ? ? ? ? ? 審核：國(guó)元　呂佳 ? 撰稿：田恬